中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论

在神怪小说中 , 主角往往有着奇特的法宝 , 遇山开山 , 破障显形 , 威力无比 。 现实中 ,
我国也拥有着这样一件堪破迷障 , 辨明本源的“神器” , 天眼(FAST)
。 这件神器可以观测到离地球几十亿光年的天体 , 还能够分辨极其微弱的空间讯号 , 是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜 。
中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论
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Tips:天眼一般指500米口径球面射电望远镜 。 位于中国贵州省黔南布依族苗族自治州境内 , 是中国国家“十一五”重大科技基础设施建设项目 。
无垠的宇宙中 , 生活着众多的天体 , 抬头仰望星空 , 无数的星子闪烁 , 看似手可摘星 , 实际却咫尺天涯 。
偶尔这些星星会发出一些耀眼的光芒 , 被望远镜捕捉到 ,
人们就从此处了解宇宙的秘密 。
不过 , 有一些特殊的光芒 , 却极难捕捉 ,
快速射电暴就是其中的佼佼者 。
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Tips:快速射电暴FastRadioBursts , FRB , 是一种神秘的来自银河系外的射电天文现象 。 持续时间虽短 , 但却相当于太阳在一整天内释放的能量 。
快速射电暴 ,
它的亮度极高十分显眼 , 但持续时间也是极短 , 通常只有几毫秒 。
欧美科学家的望远镜在面对它时 , 也是束手无策 。 但我国的天眼却在此 , 展现了它的无边法力 , 从茫茫星河中捕捉到它的信号 , 终结了一场旷日持久的争论 。
神秘的快速射电暴
2007年 , 澳大利亚天文学家在分析2001年被64米射电望远镜纪录的信号时 , 首次发现了这种毫秒电波 。
它是一个持续时间很短、但极为明亮的射电脉冲辐射 ,
科学家将这种毫秒闪现的电波形象地称为快速射电暴 。
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Tips:阿雷西博望远镜 , 位于美属波多黎各岛的山谷中 , 是世界上第二大的单镜面射电望远镜 。 2020年12月 , 望远镜悬挂的接收设备平台坠落 , 导致望远镜无法再进行使用 。
虽然它仅仅闪现几毫秒 ,
相当于眨一下眼睛 , 但发出的能量却相当的高 。
这几毫秒的时间里 , 它所瞬间释放的能量相当于地球上几百亿年的发电量 。
这种神秘的电波 , 往往在几毫秒的时间后就消失得无影无踪 , 并且是随机无固定时间出现 , 偶然性十分强 。
从2007年首次发现后 , 它只被探测到了33次 。
科学家们完全无法测试出快速射电暴的起源 。 它们是外星人发出的信号 , 还是来自宇宙的自然演化?总之 , 快速射电暴的起源与产生已经成为当前天体物理学界的最大谜题 。
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Tips:天体物理学Astrophysics , 既是天文学的一个主要分支 , 也是物理学的分支之一 , 它是利用物理学的技术、方法和理论来研究天体的形态、结构、物理条件、化学组成和演化规律的学科 。
其实快速射电暴在宇宙中十分普遍 , 根据澳大利亚科学家Bannister的描述 , 快速射电暴平均每天有200个左右试图穿越大气层 ,
但只有一小部分能被望远镜检测到 ,
因为它的停留时间太短而传统的射线望远镜的宽度和灵敏度达不到要求 , 而且绝大多数都是一次性事件 , 一旦被发现也很难确定到底来自于哪儿 。
为了解决这个问题 , 各国科学家是奇招频出 。 Bannister的团队在澳大利亚西部安装了36个相同的12米的射线望远镜 ,
组成了澳大利亚平方千米阵探路者 。
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Tips:随着月亮每天在星空中自东向西移动一大段距离 , 它的形状也在不断地变化着 , 这就是月亮位相变化 , 叫做月相 。 是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼 。
美国加州的射电天文学家VikramRavi利用快速射电暴亮度极高的特点 ,
设计一种相对不敏感但是宽视场的望远镜来确定它们的来源 。
他的团队买来10个宽视场4.5米射线天线 , 组装之后放在加州东部的欧文斯谷内 , 因为实验成本较低 , 他们还打算把天线的数量扩大到110根 。
2018年3月 ,
澳大利亚的帕克斯(PARKES)天文台的无线电望远镜发现了三次快速射电暴
, 其中的一次是迄今为止所被记录到的最强烈的快速射电暴 。 这些信号分别于3月1日、3月9日和3月11日被探测到 , 并被命名为FRB180301、FRB180309和FRB180311 。 其中 , 3月9日的记录(FRB180309)是有史以来最亮的记录 , 其信噪比是之前最亮的快速射电暴的四倍 。